Автотрофы и гетеротрофы: их роль в экосистеме. Растения автотрофы

это организмы, способные самостоятельно синтезировать органические вещества

Существует достаточно много систематических групп живых организмов. В основе их классификации находятся разные признаки. Один из них – тип питания. Гетеротрофы, автотрофы – что это такое? Ответ найдем в статье.

Есть – значит жить

Питание – один из основных признаков живых организмов. Процессы обмена веществ и преобразования энергии, роста, развития невозможны без поступления питательных веществ. Представители каждого царства живой природы по-своему приспособились к их получению.

Типы питания организмов

Автотрофы и гетеротрофы – это основные группы организмов по типу питания. К первой из них относятся растения и цианобактерии, ко второй – животные и грибы.

Гетеротрофы способны питаться только готовыми веществами. Они бывают органическими (белки, липиды, углеводы) и неорганическими. Примерами последних могут выступать минеральные соли. У животных для их преобразования есть особые структуры разной сложности организации. Простейшие одноклеточные, такие как инфузория или амеба, имеют пищеварительные вакуоли. У кишечнополостной гидры есть одноименные клетки. У моллюсков и членистоногих уже появляются специализированные органы. Но самая совершенная пищеварительная система – у млекопитающих. Она состоит не только из тракта, но и желез, ферменты которых помогают расщеплению крупных молекул биополимеров. Не нуждаются в данной системе только паразитические черви. Они прикрепляются к протокам кишечника и всасывают уже переработанную пищу.

Автотрофы: что это такое

Если перевести этот термин с греческого языка, легко понять, о чем пойдет речь. «Авто» означает «сам», «трофос» – «пища». И действительно, эти организмы сами производят для себя необходимые вещества.

Автотрофы – это организмы, которые используют для получения углеводов энергию солнечного излучения. Но для протекания этого процесса необходимы определенные условия.

Суть фотосинтеза

Этот процесс происходит только в зеленых пластидах – хлоропластах, которые и обусловливают соответствующий цвет определенных органов растений. Необходимым условием также является наличие света, воды и углекислого газа.

Растения – это автотрофы, которые осуществляют сложную химическую реакцию. Но суть ее проста: из воды и двуокиси углерода получают углевод глюкозу и кислород. Их роль в природе переоценить просто невозможно. Ведь автотрофы – это организмы, благодаря которым возможен процесс дыхания, а значит, и существование всего живого на планете.

Фотосинтез является достаточно сложным процессом, протекающим в две фазы. Первая происходит на свету, вторая – в темноте, но обязательно в хлоропластах зеленых листьев. Углекислый газ проникает в них через отверстия в покровной ткани, которые называются устьицами. С их помощью также происходят дыхание и транспирация – испарение воды с поверхности растения.

Глюкоза, полученная в результате фотосинтеза, является простым углеводом – моносахаридом. Если молекулы этого вещества многократно соединяются, образуется сложный биополимер крахмал. Именно он откладывается про запас растениями «на черный день». Это объясняет и тот факт, что вся растительная пища богата углеводами, которые легко начинают расщепляться уже в ротовой полости.

И тут сразу возникает вопрос: а дышат ли сами автотрофы? Ведь этот процесс является противоположным фотосинтезу. Конечно, да, потому что растения – живые существа. Секрет в том, что интенсивность выделения ими кислорода намного больше, чем углекислого газа. Однако, если поместить комнатные растения в помещение, куда не проникает солнечный свет, они будут только дышать. Находиться в таких условиях нежелательно.

Кто такие хемотрофы

Автотрофы – это не единственная группа организмов, способных самостоятельно производить для себя «еду». Их разновидностью являются хемотрофы. Для получения необходимых веществ они используют не солнечный свет, а энергию химических связей. К ним относятся азотфиксирующие клубеньковые бактерии, развивающиеся на корнях представителей семейств Бобовые и Злаковые. Широко известны и серобактерии.

Они окисляют соответствующие химические соединения, а полученную при этом энергию расходуют на процессы жизнедеятельности.

Миксотрофы и сложности систематики

Но есть особо «хитрые» организмы. Согласитесь, условия для фотосинтеза есть не всегда. Засуха или недостаток света – серьезные преграды для его протекания. А бывают случаи отсутствия готовых органических веществ. Было бы очень удобно быть и автотрофом, и гетеротрофом одновременно – создать микс из способов питания. Но возможно ли это? Конечно. Миксотрофы – так называются такие организмы, которые имеют и хлоропласты, и способность к поглощению готовых веществ. Яркий пример тому – одноклеточная эвглена зеленая.

Хищное растение росянка, тем не менее, безусловно, автотроф. Как гетеротроф оно выступает, питаясь своей добычей из специального ловчего приспособления.

Кстати, именно тип питания является главным признаком определения принадлежности организмов к растительному или животному сообществу. Например, одноклеточная водоросль хламидомонада активно двигается, благодаря наличию жгутиков, и имеет светочувствительный глазок. Чем не животное? Однако в ее клетке находится подкововидный хлоропласт, что определяет ее принадлежность к царству Растений.

Сложнее вопрос обстоит с грибами. Они не способны к фотосинтезу, не имеют пластид и не откладывают крахмал про запас. Но прикрепленный образ жизни, неограниченный рост и наличие клеточной оболочки не позволяет назвать их животными. Поэтому систематики определили их в отдельное царство.

Автотрофы – это удивительные организмы. Являясь посредником между солнцем и землей, именно они делают жизнь на нашей планете возможной.

fb.ru

Автотрофы

Автотрофы (др.-греч. αὐτός – сам + τροφή – пища) – организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удаётся. Например, одноклеточная водоросль эвглена зелёная на свету является автотрофом, а в темноте – гетеротрофом.

Характеристика

Автотрофы составляют первый ярус в пищевой пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере, обеспечивая пищей гетеротрофов. Следует отметить, что иногда резкой границы между автотрофами и гетеротрофами провести не удаётся. Например, одноклеточная эвглена на свету является автотрофом, а в темноте – гетеротрофом.

Автотрофные организмы для построения своего тела используют неорганические вещества почвы, воды, воздуха. При этом почти всегда источником углерода является углекислый газ. При этом одни из них (фототрофы) получают необходимую энергию от Солнца, другие (хемотрофы) – от химических реакций неорганических соединений.

Организмы, для которых источником энергии служит солнечный свет (фотоны, благодаря которым появляются доноры – источники электронов), называются фототрофами. Такой тип питания носит название фотосинтеза. К фотосинтезу способны зелёные растения и многоклеточные водоросли, а также цианобактерии и многие другие группы бактерий благодаря содержащемуся в их клетках пигменту – хлорофиллу. Археи из группы галобактерий способны к бесхлорофилльному фотосинтезу, при котором энергию света улавливает и преобразует белок бактериородопсин.

Остальные организмы в качестве внешнего источника энергии (доноров – источников электронов) используют энергию химических связей пищи или восстановленных неорганических соединений – таких, как сероводород, метан, сера, двухвалентное железо и др. Такие организмы называются хемотрофы. Все фототрофы-эукариоты одновременно являются автотрофами, а все хемотрофы-эукариоты – гетеротрофами. Среди прокариот встречаются и другие комбинации. Так, существуют хемоавтотрофные бактерии, а некоторые фототрофные бактерии также могут использовать гетеротрофный тип питания, то есть являются миксотрофами.

Роль автотрофов

Роль в природе автотрофов очень велика: только они могут оказаться первичными продуцентами (организмы, которые синтезируют органического вещества из неорганических), которые потом используются всеми живыми организмами – гетеротрофами для поддержания жизни (питания).

Кроме того, автотрофы имеют основополагающее значение для пищевой цепочки всего мира. Они могут брать энергию из окружающей среды (солнечную энергию) и трансформировать ее в богатую энергию молекул (углероды, белки, жиры). Такой механизм получил название «первичная продукция». Из этого следует, то, что гетеротрофы (животные, все грибы) зависят от автотрофов.

Виды автотрофов

Все автотрофы делятся на:

• Фотосинтезирующие автотрофы
• Хемосинтезирующие автотрофы

Фотосинтезирующие автотрофы – это автотрофы, которые получают энергию с помощью фотосинтеза (этот процесс описан выше).

Ежегодно с помощью фотосинтезирующих автотрофов потребляется 480 млрд тонн зеленых растений и создается 232 млрд тонн органического вещества, а также выделяется 268 млрд тонн чистого кислорода в окружающую природу (вклад этих автотрофов неоценим для всего мира).

Хемосинтезирующие автотрофы – это автотрофы (чаще всего представлены бактериями), которые получают свою энергию с помощью химических реакций соединений серы и железа.

Ярким примером хемосинтезирующих автотрофов являются бактерии-продуценты, которые синтезируются на дне океана из выбросов морской воды и сероводорода в органические вещества необходимые бактериям для поддержания жизнедеятельности.

Дополнительная информация

Гетеротрофные организмы получают органические вещества своего тела из поглощенных ими других органических веществ. К гетеротрофам принадлежат все животные, грибы, многие бактерии. Гетеротрофы питаются либо растениями, либо другими гетеротрофами, либо их остатками.

Сапротрофных организмы (сапрофиты) – это организмы, питающиеся готовой органикой, то есть относятся к гетеротрофам, отличие состоит в том, что питаются они мертвыми останками организмов, раскладывая их, например грибы, бактерии, черви. Такие организмы относятся к категории редуцентов.

Миксотрофы (от др.-греч. μῖξις – смешение и τροφή – пища, питание) – организмы, способные использовать различные источники углерода и доноры электронов. Миксотрофы могут быть одновременно фототрофами и хемотрофами, литотрофами и органотрофами. Миксотрофами являются представители как прокариот, так и эукариот.

Примером организма с миксотрофным получением углерода и энергии является бактерия Paracoccus pantotrophus из семейства Rhodobacteraceae – хемооргано-гетеротроф, также способная существовать по хемолитоавтотрофному типу. В случае P. pantotrophusсеросодержащие соединения выступают в качестве доноров электронов. Органогетеротрофный метаболизм может протекать как в аэробных, так и в анаэробных условиях.

Автотрофы и гетеротрофы: характеристика, сходства и различия

На Земле проживает огромное множество живых существ. Для удобства их изучения исследователи классифицируют все организмы по различным признакам. По типу питания все живое оказывается разделенным на две большие группы – автотрофы и гетеротрофы. Кроме того, выделяется группа миксотрофов – это организмы, приспособленные к обоим типам питания. В этой статье мы разберем особенности жизнедеятельности двух основных групп и выясним, чем отличаются автотрофы от гетеротрофов.

Автотрофы – организмы, самостоятельно синтезирующие органические вещества из неорганических. В этой группе оказываются некоторые виды бактерий и почти все организмы, принадлежащие к царству растений. В ходе своей жизнедеятельности автотрофы утилизируют различные неорганические вещества, поступающие извне (углекислый газ, азот, сероводород, железо и другие), задействуя их в реакциях синтеза сложных органических соединений (в основном это углеводы и белки).

Гетеротрофные организмы питаются готовыми органическими веществами, они не способны синтезировать их самостоятельно. К этой группе относятся грибы, животные (в том числе человек), некоторые бактерии и даже часть растений (некоторые паразитические виды).

Как мы видим, главное отличие гетеротрофов от автотрофов заключается в химической природе необходимых им питательных веществ. Отличается и сущность процессов их питания. Автотрофные организмы затрачивают энергию при преобразовании неорганических веществ в органические, гетеротрофы энергию при питании не затрачивают. Автотрофы и гетеротрофы разделяются еще на две группы в зависимости от используемого источника энергии (в первом случае) и от пищевого субстрата, используемого микроорганизмами второго типа.

Среди автотрофов выделяют фотоавтотрофные и хемоавтотрофные организмы. Фотоавтотрофы для осуществления превращений используют энергию солнечного света. Важно отметить, что в организмах этой группы происходит конкретный процесс – фотосинтез (или процесс схожего с ним типа). Углекислый газ превращется в различные органические соединения. Хемоавтотрофы используют энергию, полученную в результате других химических реакций. К этой группе относятся различные бактерии. Гетеротрофные микроорганизмы разделяют на метатрофы и паратрофы. Метатрофы в качестве субстрата органических соединений используют мертвые организмы, паратрофы – живые.

Автотрофы и гетеротрофы занимают определенные позиции в пищевой цепи. Автотрофы всегда являются продуцентами — они создают органические вещества, которые позже проходят путь через всю цепь. Гетеротрофы становятся консументами различных порядков (как правило, в этой категории оказываются животные) и редуцентами (грибы, микроорганизмы). Иными словами, автотрофы и гетеротрофы образуют между собой трофические связи. Это имеет важнейшее значение для экологической обстановки в мире, поскольку именно за счет трофических связей осуществляется круговорот различных веществ в природе.

Сравнительная таблица характеристик автотрофов и гетеротрофов

Видео

Источники

animals-mf.ru

АВТОТРОФЫ И ГЕТЕРОТРОФЫ, ЧТО ЭТО ТАКОЕ: Способы питания живых организмов

К гетеротрофным организмам относятся все животные и человек, а также некоторые паразитические растения и бактерии. Среди этих растений можно выделить группу растений паразитов и растений-хищников.

ГЕТЕРОТРОФЫ, организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества (обычно ткани растений или животных) через процесс, известный как гетеротрофное питание. Трудно переоценить роль автотрофов в природе: именно они оказываются первичными продуцентами органического вещества, которое затем используется всеми другими живыми организмами — гетеротрофами.

Гетеротрофные организмы (животные, грибы , часть прокариот ) не могут создавать органические соединения непосредственно из неорганических. К консументам относятся по преимуществу животные, включая, естественно, и человека. Редуценты — заключительное звено в пищевой цепи и экологической пирамиде.

Все остальные живые существа, населяющие нашу планету, не способны использовать солнечную энергию и синтезировать органические вещества из неорганических соединений. У растений, фотосинтезирующих бактерий этот путь используется с наступлением темноты, с прекращением фотосинтеза. Организмы, которые способны синтезировать органические вещества, необходимые для жизнедеятельности, из неорганических соединений, принято называть автотрофами.

Автотрофные организмы способны усваивать углекислый газ из воздуха и превращать его в сложные органические соединения. Таким образом автотрофы строят свое «тело» из неорганических соединений.

По способу получения энергии автотрофы подразделяются на фотоавтотрофы и хемоавтотрофы. Фотоавтотрофные бактерии используют энергию солнечных лучей при синтезе органических веществ из двуокиси углерода по типу фотосинтеза у растений.

Хемоавтотрофы способны существовать только в присутствии неорганических соединений, при этом определенные виды бактерий способны окислять определенные минеральные вещества. Однако среди автотрофов обнаружены микроорганизмы, которые способны усваивать углерод не только из СО2 воздуха, но и из органических соединений.

Автотрофные и гетеротрофные организмы

В зависимости от способа поглощения азота, микроорганизмы могут подразделяться на аминоавтотрофы и аминогетеротрофы. Аминоавторофы синтезируют белок из минеральных соединений и из воздуха, это в основном почвенные бактерии. У зеленых растений в основе автотрофного типа питания лежит процесс фотосинтеза.

В 1905 г. появилась гипотеза о том, что фотосинтез может проходить и в темноте. Таким образом, процесс фотосинтеза составляют световая и теневая фазы. Однако биохимические доказательства этого предположения были получены лишь в 1937 г. английским исследователем Хиллом. Организмы, использующие для своего питания готовые органические соединения, принято называть гетеротрофными. Некоторые автотрофы — фотосинтезирующие зеленые растения — могут усваивать небольшое количество органических соединений.

Некоторые автотрофы нуждаются в витаминоподобных веществах. Из микроорганизмов гетеротрофами являются возбудители брожения (спиртового, пропионово — кислого, молочно — кислого и маслянично — кислого), гнилостные и болезнетворные бактерии. В зависимости от используемого субстрата, гетеротрофные микроорганизмы подразделяются на две обширные группы: мета- и паратрофы.

В эту группу входят в основном гнилостные бактерии. Паратрофы используют органические соединения живых организмов. Именно эти микроорганизмы обычно вызывают инфекционные заболевания человека, животных и растений. Гетеротрофы в качестве источника азота используют готовые аминокислоты: такой путь питания называют аминогетеротрофным. У высших животных имеется строго дифференцированная и сложно организованная пищеварительная система.

Строение и функция ротового аппарата у животных разнообразно и зависит от вида корма; в основном различают грызущий, перетирающий, сосущий типы ротового аппарата. Животных условно подразделяют на фитофагов (растительноядные) и зоофагов (плотоядные). Однако имеются и промежуточные, или смешанные формы. Применительно к животным, целесообразнее употреблять термин «пищеварение».

Гетеротрофы (гетеротрофные организмы)

Различают пищеварение в ротовой полости, желудочное и кишечное. В организации процесса переваривания корма у животных и пищи у человека важную роль играют нервная система и железы внутренней секреции. Таким образом осуществляется нервная и гуморальная регуляции пищеварительных процессов. В ротовой полости пища подвергается механической обработке и действию ряда ферментов, в основном, амипазы и мальтазы.

Под воздействием соляной кислоты и большого количества ферментов расщепляется большинство сложных органических веществ. В кишечнике происходит дальнейшее химическое превращение питательных веществ и их всасывание.

Все животные и грибы — гетеротрофы. Все растения делятся на две группы по типу использования питательных веществ – автотрофы и гетеротрофы. Одноклеточная эвглена на свету зеленая и автотроф, а в темноте бесцветная и гетеротроф. Строгими гетеротрофами являются животные и человек. Хотя между автотрофами и гетеротрофами есть принципиальное различие, резкой границы между ними иногда провести не удается (как это часто бывает в природе вообще).

Также интересно:

Век

proslogogu.ru

их роль в экосистеме :: SYL.ru

Всем живым существам на Земле нужна еда для того, чтобы выжить. Пища – это не только то, чем питаются люди и животные, это также полезные ископаемые и питательные вещества, которые поглощают растения. Мнение о том, что растения являются начальным источником питания, было бы большим преуменьшением, так как для выживания они тоже должны питаться. Все было создано природой таким способом, чтобы живые существа могли гармонично сосуществовать друг с другом. Говоря простым языком, автотрофы и гетеротрофы – это растения и животные, которые отличаются по своему способу питания.

Автотрофы

Для растений пищей являются крахмал и питательные вещества, которые добываются из почвы и солнечного света. Им не нужно заниматься поисками пропитания, достаточно будет просто использовать свои собственные врожденные способности и особенности для получения необходимых питательных веществ, обеспечивающих рост и развитие. Автотрофы – это растения, которые добывают себе пропитание из дождя, почвы и солнечного света.

Важную роль в снабжении клеток питательными и минеральными веществами играет фотосинтез (использование света), а также хемосинтез (химическая энергия). В ходе этих сложных процессов «сырые» питательные вещества и полезные ископаемые преобразовываются в специальные клетки, которые поглощают солнечный свет и трансформируют его в энергию. Автотрофы также именуются производителями.

Гетеротрофы

Гетеротрофы – это организмы, которые не в силах самостоятельно синтезировать себе пищу. Сюда относятся животные и человек, то есть потребители, которые нуждаются во внешних источниках пропитания. Выработка энергии для сохранения жизни и правильного функционирования организма требуют поглощения и переваривания пищи. Без этих процессов гетеротрофы просто не смогли бы существовать.

Гетеротрофов также называют потребителями. Сюда входят травоядные животные (например, крупный рогатый скот, олени, слоны и так далее), плотоядные животные (лев, змеи и акулы, все те, кто питаются другими животными), а также всеядные существа (люди). Гетеротрофами также считаются земляные черви, поедающие остатки мертвых растений и животных, грибы.

Автотрофы, гетеротрофы: сравнительная характеристика

Автотрофы получают углерод из неорганических источников, например, углекислый газ (CO2), в то время как гетеротрофы получают свою долю углерода от других организмов. Автотрофы обычно являются растениями, гетеротрофы – животными. Автотрофы и гетеротрофы отличаются друг от друга по многим показателям. Автотрофы создают себе питание фотосинтезом или хемосинтезом при помощи неживых компонентов экосистемы.

Гетеротрофы зависят от автотрофов в пищевом плане. Автотрофы напрямую зависят от энергии от солнца и преобразовывают неорганическое вещество в органику. Гетеротрофы зависят от солнечной энергии лишь косвенно, а органические вещества приобретают от автотрофов и используют их в метаболических процессах.

Фотосинтез и хемосинтез

В процессе фотосинтеза автотрофы используют энергию солнца, чтобы преобразовать воду из почвы и углекислый газ из воздуха в глюкозу. Последняя предоставляет энергию и используется для создания целлюлозы (которая незаменима для строительства клеточных мембран), например, растениями, морскими водорослями, фитопланктоном и некоторыми бактериями. Насекомоядные растения используют фотосинтез для выработки энергии, но зависят и от других организмов для получения таких питательных веществ, как азот, калий и фосфор. Следовательно, эти растения также считаются автотрофами.

Хемотрофы используют энергию, образующуюся в результате химических реакций, для производства пищи. Чаще всего в реакцию вступает сероводород (метан с кислородом). Углекислый газ является главным источником углерода для хемотрофов. Примером могут быть бактерии, найденные в действующих вулканах, термальных источниках, гейзерах и на морском дне. Эти организмы выживают в самых экстремальных условиях.

Пищевая цепочка

Автотрофы не зависят от других организмов, они сами являются основным производителем и занимают начальный уровень пищевой цепочки. Травоядные животные, которые питаются автотрофами, занимают второй трофический уровень. Далее располагаются всеядные и плотоядные гетеротрофы. Наконец, на вершине цепи питания находится человек, который использует для пропитания как первых, так и вторых.

Биологические организмы автотрофы и гетеротрофы – это два типа биотических компонентов экосистемы, которые взаимодействуют друг с другом. Все живые организмы могут быть классифицированы как автотрофы или как гетеротрофы. В экосистеме поток энергии от одного организма к другому описан понятием пищевой цепи. Каждый организм, зависящий от следующего организма в плане пропитания, формирует линейную последовательность, через которую энергия переходит от одного организма к другому. Проще говоря, пищевая цепочка показывает, кто кого ест.

Автотрофы, гетеротрофы, хемотрофы: роль в экосистеме

Все пищевые цепочки начинаются на уровне производителя. Основные потребители едят производителей для получения энергии. Основные потребители съедаются вторичными потребителями; вторичных потребителей едят третичные потребители и так далее.

Общим примером для объяснения понятия пищевой цепи является экосистема, где трава - производитель, и мышь, которая съедает траву, становится основным потребителем. Мышь оказывается добычей для змеи, которая становится вторичным потребителем. Орлы едят змей и становятся третичными потребителями.

Роль гетеротрофов и автотрофов, а также хемотрофов в природе переоценить невозможно. Мертвые животные разлагаются, и таким образом питательные вещества возвращаются назад в почву. Этот цикл потока питательных веществ от одного уровня к следующему периодически повторяется между биотическими и неживыми компонентами экосистемы.

Несмотря на множество отличий, автотрофы и гетеротрофы находятся в прямой зависимости друг от друга. Для выживания в глобальном смысле этого слова они просто необходимы друг другу, так как являются одними из важнейших компонентов экосистемы, хотя в теории хемотрофы и автотрофы смогли бы существовать без гетеротрофов, последние же без чужой жизненной энергии не проживут.

www.syl.ru

Почему растение называют автотрофом? О фотосинтезе и его значении

Зеленые растения являются автотрофами. Это биологический термин. Противоположный ему по значению – термин «гетеротрофы». Так называют организмы, которые не могут самостоятельно продуцировать органические вещества. Они получают их в готовом виде, с пищей. Соответственно, термин «автотрофы» характеризует способ питания изумрудной растительности.

Но так однобоко обозначить значение этого понятия нельзя. Очень емко и точно по поводу роли автотрофов высказался русский исследователь Костычев: «Когда лист перестанет работать, все живое на Земле погибнет. В том числе и человечество». Почему растения называют автотрофом? Какую роль выполняет зелень на земном шаре?

Содержание:

 Фотосинтез

Биологический словарь.

Фотосинтез – это многоступенчатый процесс, где зеленое растение, используя солнечную световую энергию, продуцирует из неорганических элементов органические.

Особенности процесса:

1) Происходит в хлоропластах.

2) Используя силу солнышка и хлорофилл своих листочков, растение продуцирует из углекислого газа и воды нужные органические элементы.

3) Воду и минералы впитывает из земли (фотосинтез без водички невозможен).

4) Основной поставщик углекислого газа – окружающий воздух.

5) Чтобы «зеленая живность» получала больше воздуха и солнечного света, природа сделала поверхность листа плоской.

6) Большая площадь листовой пластины, многочисленные хлоропласты с хлорофиллом превратили лист в мощный завод по производству органических компонентов.

Этапы процесса:

Световой этап.

Из корней в зеленую часть поступает вода. Солнечные лучи активизируют хлорофилл. В активном состоянии, он разрушает водные молекулы. В результате в окружающий воздух выделяется кислород и высвобождается водород.

Темновой этап.

Углекислый газ и активные компоненты, образовавшиеся на предыдущем этапе, вступают в химические реакции. Результат – органические соединения и богатые энергией углеводы.

 Видимые и незаметные процессы

Растения – живые существа. Пусть они малоподвижны. И часто зеленые композиции воспринимаются нами как произведения искусства, архитектурные творения. Они великолепны и статичны. Такая архитектура — застывшая музыка. Удивительно гармоничная и рождающая в душе сильные эмоции и чувства.

Но это только видимость. Зелень рождается, набирает силы, растет и умирает. Но и этот процесс видим нами. Деятельность клеток не прекращается ни на минуту. Пока свет падает на зеленые листья, происходит фотосинтез.

1. В хлоропластах образуются углеводы.
2. Эти вещества переходят в цитоплазму, где к процессу подключаются ферменты.
3. Образуются другие органические компоненты: белки, жиры, глюкоза и т.п.
4. Вся органика по трубкам луба из листьев переходит к стеблям, почка, цветам, корням.
5. В корнях белки и жиры откладываются про запас.

Биологическая справка.

В ходе фотосинтеза образуется также глюкоза. Это вещество, имеющее огромный энергетический потенциал. Растение сразу использует глюкозу для дыхания, например, построения клеток и других процессов жизнедеятельности. Часть вещества идет в запасы. А часть преобразуется в другие органические соединения.



 Роль автотрофного питания

Автотрофный тип питания характерен для самопитающихся организмов. То есть, для тех, которые самостоятельно синтезируют питательные вещества. Такой способностью обладает зеленая растительность. Что для нашей планеты и для нас необходимо и выгодно.

1. В процессе фотосинтеза зелень поглощает углекислый газ и выделяет в воздух кислород. Поэтому леса называют легкими планеты. Чем больше изумрудного цвета на Земле, тем чище воздух.

2. Выхлопные газы, дым от промышленных объектов, смог больших городов – все это забивает устьица на зеленых листьях. Растительность не может впитывать вещества для фотосинтеза извне.

3. С помощью света и хлорофилла изумрудные листья образуют из неорганических веществ органические. Последние зелень использует для собственных нужд и накапливает во всех своих частях. Накопленная органика – пища для гетеротрофных организмов. Тех, которые не умеют самостоятельно создавать из неорганических компонентов органику.

Гетеротрофные организмы – это грибы, некоторые бактерии, животные и человек. Всем им нужна запасенная в растительной массе энергия.

propochemu.ru

Что такое гетеротрофы и автотрофы в биологии?

В науке используется масса всевозможных классификаций. Вы наверняка знаете, что существует живое и неживое, что все существа делятся на микроорганизмы, растения, животных и грибы, что животные бывают хищниками и травоядными и т.д.А знаете ли вы, что биологи все живые организмы делят на гетеротрофы и автотрофы? Чем отличаются эти организмы и чем оправдано их присутствие на Земле?

Автотрофы – первые в цепочке

Слово «автотроф» имеет греческое происхождение и состоит из двух корней – «авто» — сам, и «трофи» — питание. Автотрофами называют организмы, способные потреблять неорганические вещества из окружающей среды и, используя их, синтезировать сложные органические соединения.

Автотрофы расположены на первой ступеньке пищевой цепи. Они являются источником того органического вещества, из которого состоит все живое на Земле. К автотрофам причисляют растения, водоросли и некоторые бактерии. Энергию, необходимую для синтеза органики, автотрофы получают либо от Солнца (процесс фотосинтеза), либо от химических реакций.

Гетеротрофы – едят то, что «приготовлено»

Сразу скажем, что мы, люди, относимся именно к гетеротрофным организмам. Слово «гетеротроф» образовано от двух древнегреческих корней – «гетерос» — «другой», и «трофи» — «питание». Название можно расшифровать так: гетеротрофы – это существа, которые питаются тем, что приготовили другие.

И в самом деле, гетеротрофные организмы способны усваивать только органические вещества. Они не могут самостоятельно синтезировать органику в своем теле, поэтому едят другие организмы или продукты их жизнедеятельности (распада). Пищеварение гетеротрофов устроено следующим образом: они потребляют органические вещества и расщепляют их с помощью специальных ферментов.

К гетеротрофам относятся бактерии, грибы, практически все животные и небольшая часть растений. Гетеротрофные организмы, в свою очередь, подразделяются на группы. По типу потребляемой пищи они делятся на консументы и редуценты. Этими сложными терминами в биологии обозначают достаточно простые понятия.Консументы – существа, потребляющие органику, созданную автотрофами, но не способные разлагать ее до состояния неорганических веществ. В эту группу входят животные, поедающие растения (травоядные), других животных (хищники), животные паразиты, некоторые микроорганизмы, а также паразитические и насекомоядные растения.

Редуценты схожи с консументами тем, что для своего существования нуждаются в органике, синтезированной другими организмами (то есть являются гетеротрофами). Кардинальное отличие редуцентов состоит в способности этих существ перерабатывать продукты разложения других организмов и трансформировать их в неорганические соединения.

Это и есть важнейшая роль редуцентов в экологической системе. Ведь если бы останки всех погибших организмов сохранялись бы на поверхности Земли и не разрушались до неорганического состояния, то растения не получали бы питания и жизнь была бы невозможной. К редуцентам относят бактерии и грибы.

Размытые границы

Интересно, что четкой границы между различными категориями организмов нет, ведь все живое постоянно приспосабливается к условиям существования, вырабатывая новые, порой совершенно невероятные механизмы выживания. Существует большая группа миксотрофов, занимающих промежуточное положение между гетеротрофами и автотрофами.

К ним относятся, в частности, насекомоядные растения, например – венерина мухоловка. Это растение образует органику с помощью фотосинтеза, но часть питательных веществ получает из тел насекомых, которых успешно заманивает в особые ловушки.

Растения-гетеротрофы, являющиеся паразитами, научились извлекать пищу из других растений, поэтому полностью или частично утратили способность к фотосинтезу.

Ну а редуцентами в некоторой степени могут считаться все живые существа, ведь в процессе жизнедеятельности все живое выделяет воду, углекислый газ и простейшие органические соединения, то есть участвует в процессе разложения органики.История с гетеротрофами и автотрофами лишний раз показывает, насколько сложно и интересно устроена жизнь на нашей планете и как бережно человек должен относиться к ней.

www.vseznaika.org

Автотрофные организмы (автотрофы

Автотрофные (от греч. autos — сам, trophe — пища), или са-мопитающиеся организмы, — это организмы, способные синтезировать органические соединения из неорганических (углекислого газа, воды и неорганических соединений азота и серы). В зависимости от источника потребляемой энергии автотрофы классифицируют на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие организмы.[ ...]

Автотрофы, автотрофные организмы (от греч. — самопитающиеся) — живые организмы, способные самостоятельно продуцировать необходимые для их существования органические вещества из неорганических, используя солнечную энергию или окисление неорганических веществ (хемоавтотрофы). Автотрофы являются первыми продуцентами органического вещества в биосфере, при этом они служат единственным источником энергии для гетеротрофов, которые таким образом полностью зависят от первых. К ним относятся главным образом зеленые растения, водоросли и фототроф-ные бактерии, способные к фотосинтезу.[ ...]

Автотрофные организмы служат пищей (источником энергии) и первоначальным материалом, обеспечивающими существование гетеротрофных организмов. Для консументов единственным источником питания являются автотрофы (для растительноядных животных) или другие организмы (для плотоядных животных). В процессе жизнедеятельности консументы потребляют также кислород и выделяют углекислый газ. Сапрофаги питаются мортмассой — мертвым органическим веществом, органическими остатками (гиены, грифы, некоторые ракообразные, личинки мух и т.д.). Сапрофиты (большинство грибов и микроорганизмов) питаются органическими веществами (экскременты, слизь и т.п.), выделяемыми другими организмами. В целом редуценты способствуют минерализации органического вещества, его переходу в состояние, усваиваемое продуцентами, и являются завершающим звеном биологического круговорота.[ ...]

Автотрофы (автотрофные организмы) — организмы, использующие в качестве источника углерода углекислый газ (растения и некоторые бактерии). Иначе говоря, это организмы, способные создавать органические вещества из неорганических — углекислого газа, воды, минеральных солей.[ ...]

К автотрофным организмам относятся водоросли, наземные зеленые растения, бактерии, способные к фотосинтезу, а также некоторые бактерии, способные окислять неорганические вещества (хемоавтотрофы). Автотрофы являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере.[ ...]

На автотрофном уровне происходит фиксация световой энергии и превращение простых неорганических веществ в сложные органические соединения. Редуценты в процессе своей жизнедеятельности разлагают сложные органические вещества (сахара, белки, целлюлозу, лигнин и др.) и высвобождают неорганические питательные вещества, которые могут быть вновь использованы продуцентами. Тем самым замыкается круговорот веществ в биосфере.[ ...]

Затем, 1,5—2 млрд лет тому назад, появились первые одноклеточные эукариоты и, в результате изначального господства г-отбора, произошел мощный популяционный взрыв автотрофных водорослей, что привело к избытку в воде кислорода и к его выделению в атмосферу. Произошел переход восстановительной атмосферы в кислородную, что способствовало развитию эукариотических организмов и появлению многоклеточных около 1,4 млрд лет назад.[ ...]

Появление автотрофов-продуцентов означало эволюционное ослабление роли геохимической энергии и усиление значения солнечной составляющей глобального энергобаланса биосферы. Автотрофная эволюция углублялась по мере возникновения многоклеточных организмов. Они обеспечивали более высокую стабильность экосистем. Очевидно, в то же время степень замыкания биогеохимических круговоротов, а скорее их форма, начала резко меняться. Редукция за счет анаэробов-гетеротрофов уже не обеспечивала полного баланса. Происходило интенсивное накопление биогенных веществ, которые были депонированы в виде существующих ныне горючих ископаемых. В них был связан излишний углерод атмосферы, а энергетическая система биосферы стала приближаться к современным параметрам. Биогенная миграция атомов стала доминировать.[ ...]

Хемотрофы — автотрофные организмы, использующие для биосинтеза энергию химических реакций окисления неорганических соединений (хемотрофные бактерии: водородные, нитрифицирующие, железобактерии, серобактерии и др.). См. Автотрофы.[ ...]

Другая пара терминов - автотроф и гетеротроф. Автотрофные организмы (зеленые растения и некоторые бактерии) ассимилируют неорганические ресурсы, образуя с помощью световой и химической энергии "упаковки” органических молекул (белков, углеводов и других). Эти органические вещества становятся ресурсами для гетеротрофов - организмов, нуждающихся в высокоэнергетических ресурсах, и принимают активное участие в цепи превращений, по ходу которой предшествующий потребитель ресура сам в свою очередь превращается в ресурс для следующего потребителя.[ ...]

С растениями, формирующими автотрофный блок БГЦ, тесно связаны гетеротрофы — организмы, питающиеся растительной массой. Совокупность взаимосвязанных автотрофов и гетеротрофов образует консорцию — биологическую систему, где центральным членом, ядром или консортом-детерминантом являются растения. Отличительная черта консорции — не только трофически-энергетическая и топическая связь консортов с центральным членом (ядром), но и общность их эволюционного процесса, взаимного приспособления друг к другу в течение длительной коадаптации.[ ...]

Любая экосистема содержит совокупность животных и растительных организмов, которые по формам питания делятся на три группы. Зеленые растения, способные осуществлять фотосинтез и использующие минеральные элементы для синтезирования биохимических субстанций, необходимых для их роста и воспроизводства, называются автотрофами. Сообщество автотрофных растений — это продуценты экосистемы.[ ...]

Среди бактерий в очистных сооружениях сосуществуют гетеротрофы и автотрофы, причем перимущественное развитие та или иная группа получает в зависимости от условий работы системы. Эти две группы бактерий различаются по своему отношению к источнику углеродного питания. Гетеротрофы используют в качестве источника углерода готовые органические вещества и перерабатывают их для получения энергии и биосинтеза клетки. Автотрофные организмы потребляют для синтеза клетки неорганический углерод, а энергию получают за счет фотосинтеза, используя энергию света, либо хемосинтеза путем окисления некоторых неорганических соединений (например, аммиака, нитритов, солей двухвалентного железа, сероводорода, элементарной серы и др.).[ ...]

Функционирование автотрофов и гетеротрофов частично разделено также воСтЗреМ ёНиз использование продукции автотрофных организмов гетеротрофами может происходить с существенной задержкой. Например, в лесной экосистеме фотосинтез превалирует в листовом пологе. Лишь часть продуктов фотосинтеза, часто весьма небольшая, немедленно и непосредственно используется растением и гетеротрофами — фитофагами и паразитами, питающимися листвой и молодой древесиной. Большая часть синтезированного вещества (в форме листьев, древесины и запасных питательных веществ в семенах и корнях) в конце концов попадает в подстилку и почву, образующие вместе четко определенную гетеротрофную систему.[ ...]

Безусловно, да, если не в составе биогеоценозов — низших ступеней иерархии экосистем,— то уж, во всяком случае, в рамках биосферы. Люди из этих сетей получают пищу (агроценозы— видоизмененные экосистемы с природной основой). Только из «дикой» природы люди извлекают топливо — энергию, основные рыбные ресурсы, другие «дары природы». Мечта В. И. Вернадского о полной автотрофности человечества пока остается иррациональной мечтой1 — эволюция необратима (правило Л. Доло), как и исторический процесс. Без подлинных автотрофов, в основном растений, человек не может существовать как гетеротрофный организм. Наконец, если бы он физически не был включен в пищевые сети природы, то его тело после смерти не подвергалось бы разрушению организмами-редуцентами, и Земля была бы завалена несгнившими трупами. Тезис о раздельности человека и природных пищевых цепей основан на недоразумении и явно ошибочен.[ ...]

Как и при описанном в предыдущих разделах этой главы развитии в течение коротких промежутков времени, долговременная эволюция экосистемы формируется под влиянием 1) аллогенных (внешних) сил, таких, как геологические и климатические изменения; 2) автогенных (внутренних) процессов, обусловленных активностью живых компонентов экосистемы. Первые экосистемы, существовавшие 3 млрд. лет назад, были населены мельчайшими анаэробными гетеротрофами, существовавшими за счет органического вещества, синтезируемого в абиотических процессах. Затем последовало возникновение и популяционный взрыв автотрофных водорослей, преобразовавших восстановительную атмосферу в кислородную. На протяжении длительного геологического времени организмы эволюировали и возникали системы, все возрастающие по сложности и разнообразию, которые 1) могли контролировать атмосферу и 2) содержали в себе все более крупные и высокоорганизованные виды многоклеточных. Считается, что в пределах этого компонента сообщества эволюционные изменения осуществляются главным образом путем естественного отбора, действующего на видовом или более низком уровне. Однако возможно, что естественный отбор на более высоких уровнях также играет важную роль, особенно 1) сопряженная эволюция, т. е. взаимный отбор зависящих друг от друга автотрофов » гетеротрофов, и 2) групповой отбор, или отбор на уровне сообществ, который ведет к сохранению признаков, благоприятных для группы в целом, даже если они неблагоприятны (для конкретных носителей этих признаков.[ ...]

ru-ecology.info

---

Смотрите также

• 
  Ароидные растения
• 
  Рис растение
• 
  Растение рис
• 
  Сельскохозяйственные растения
• 
  Растения живые
• 
  Живые растения
• 
  Абака растение
• 
  Таро растение
• 
  Растение таро
• 
  Растения тату
• 
  Растение солодка